Svetelný tok dopadajúci na povrch je čiastočne absorbovaný Ф α, čiastočne prepustený Ф τ a čiastočne odrazený Ф ρ.
Ф = Ф ρ + Ф α + Ф τ;
Odrazové a prechádzajúce svetelné toky sú určené telom veci: ρ + α + τ = 1.
Telesá, ktoré absorbujú svetlo, sa nazývajú prijímače. žiarivá energia alebo svetelný tok (oko, fotobunka).
Pri vývoji osvetľovacích zariadení je dôležité poznať stupeň odrazu (ρ) a stupeň priepustnosti (τ) svetelného toku. Je to dôležité vedieť pre tvorbu reflektorov, difúzorov svietidiel. Je obvyklé rozlišovať medzi nasledujúcimi typmi odrazu a prenosu svetelného toku:
a) smerový odraz alebo priepustnosť (a-zrkadlový povrch, b-transparentné veci-va-sklo);
b) difúzny odraz / priepustnosť (sadra / mliečne sklo);
C) smerový difúzny odraz alebo priepustnosť.
Vo väčšine prípadov ide o telá s ex. diff-m odraz alebo prenos.
Vizuálna fotometria
Vizuálna fotometria je založená na schopnosti oka posúdiť s dostatočne vysokou mierou presnosti rovnosť jasu dvoch optických susediacich a blízkych vo farebných porovnávacích poliach Vysoká presnosť meraní metódami vizuálnej fotometrie sa dosahuje za predpokladu splnenia určitých požiadaviek. sú splnené. Medzi hlavné patrí požiadavka, aby spektrálna citlivosť oka pozorovateľa zodpovedala normalizovanej funkcii relatívnej spektrálnej svetelnej účinnosti žiarenia. Rovnako dôležitá je požiadavka dostatočnej svetelnosti porovnávacích polí, ktorá zabezpečuje činnosť oka v podmienkach denného videnia. o veľké hodnoty jasom porovnávacích polí a nízkym jasom okolitého pozadia, pri ktorom sa zvyčajne vykonávajú svetelné merania, je oko vystavené nadmernému podráždeniu. Túžba používať vo vizuálnej fotometrii iba kužeľový aparát a vylúčiť tyčinkový aparát umiestnený prevažne pozdĺž periférie sietnice nás obmedzuje uhlový rozmer zorné pole takýchto zariadení v rozmedzí 3 - 5 o. Presnosť meraní vizuálneho svetla je výrazne znížená, ak je farebnosť porovnávaných emisií odlišná. V takýchto prípadoch je na zlepšenie presnosti merania potrebné použiť špeciálne meracie techniky. Potreba prísneho plnenia uvedených požiadaviek, závislosť výsledkov merania od individuálnych vlastností pozorovateľa, stavu jeho tela (fyzická kondícia, únava) a okolitých podmienok, ako aj dĺžky trvania procesu merania, viedli v praktických podmienkach k úplnej výmene oka ako indikátora fyzickými prístrojmi, tj. k prechodu od vizuálnej fotometrie k fyzikálnej fotometrii.
Fyzikálna fotometria
Závislosť výsledkov meraní od individuálnych charakteristík pozorovateľa, stavu jeho tela (fyzická kondícia, únava) a okolitých podmienok, ako aj dĺžky trvania procesu merania viedli v praktických podmienkach k úplnej výmene prístroja. oko ako indikátor s fyzikálnymi prístrojmi, tzn k prechodu od vizuálnej fotometrie k fyzikálnej fotometrii.
Hlavná výhoda fyzikálnych prijímačov žiarivej energie oproti oku spočíva v ich schopnosti priamo kvantifikovať merateľné veličiny. Čo sa týka merania veličín svetla, táto kvalita je vlastná len tým fyzickým prijímačom, ktorých krivka spektrálnej citlivosti je blízka krivke relatívnej spektrálnej svetelnej účinnosti.
Široký rozvoj metód fyzikálnej fotometrie je determinovaný aj tým, že fyzikálne prijímače umožňujú meranie nielen vo viditeľnej časti spektra, ale aj v priľahlých oblastiach ultrafialového a infračerveného žiarenia.
Významnou výhodou metód fyzikálnej fotometrie je rýchlosť a reprodukovateľnosť výsledkov merania, čo je dôležité najmä vtedy, keď je potrebné realizovať hromadné merania svetelných charakteristík osvetľovacích prostriedkov (svetelné zdroje, svetelné zariadenia) alebo charakteristiky svetelných podmienok.
Ako prijímače sálavej energie vo fyzikálnej fotometrii sú najrozšírenejšie ventilové fotobunky (fotobunky s blokovacou vrstvou) a fotobunky s vonkajším fotoelektrickým efektom.
Hlavné zdroje umelého svetla: konštrukcia, princíp činnosti, spínací obvod, typy, svetelné a elektrické charakteristiky.
Umelé zdroje svetla - zariadenia rôznych prevedení premenou energie na svetelné žiarenie. Svetelné zdroje využívajú hlavne elektrinu, ale niekedy sa používa aj chemická energia a iné spôsoby generovania svetla.
Svetelné zdroje sa častejšie používajú na umelé osvetlenie, sa delia do troch skupín – výbojky, žiarovky a LED diódy. Žiarovky sú tepelné zdroje svetla. Viditeľné žiarenie v nich sa získava v dôsledku zahrievania volfrámového vlákna elektrickým prúdom. V plynových výbojkách sa žiarenie v optickom rozsahu spektra vyskytuje v dôsledku elektrického výboja v atmosfére inertných plynov a kovových pár, ako aj v dôsledku javu luminiscencie, ktorý premieňa neviditeľné ultrafialové žiarenie na viditeľné svetlo. . LED je polovodičové zariadenie, ktoré premieňa elektrický prúd na svetelné žiarenie. Špeciálne pestované kryštály poskytujú minimálnu spotrebu energie.
Hlavné charakteristiky svetelných zdrojov: 1) menovité napätie napájacej siete U, B; 2) elektrický výkon W, W; 3) svetelný tok Ф, lm; 4) svetelná účinnosť (pomer svetelného toku žiarovky k jej výkonu) lm / W; 5) životnosť t, h; 6) Teplota farby Tc, K.
Charakteristika LED (svetelný výkon až 120 lm/W, životnosť až 100 000 hodín).
Porovnávacie charakteristiky rôzne typy svetelných zdrojov. Výber typu svetelného zdroja.
Hlavnou nevýhodou žiaroviek je ich nízka svetelná účinnosť s krátkou životnosťou; Nízka svetelná účinnosť sa vysvetľuje skutočnosťou, že 70–76 % vyžarovacieho výkonu žiarovkového telesa leží v infračervenej oblasti spektra.
Výbojky majú svetelnú účinnosť 5 – 10 a životnosť 10 – 20-násobok svetelného výkonu a životnosti než klasické žiarovky. Najpopulárnejšie sú žiarivky - kvôli najlepšej ekonomickej efektívnosti.
LED diódy sú svetelné zdroje, ktoré sa zásadne líšia od tepelných alebo výbojových žiaričov. Vyznačujú sa nízkou spotrebou energie, dlhou dobou prevádzky a nízkymi nákladmi na údržbu, sú však oveľa drahšie. Parametre: svetelná účinnosť - až 55 lm / W (biela), všeobecný index podania bielej farby - 85.
Výber svetelných zdrojov je určený ich charakteristikami a požiadavkami na osvetlenie. Použitie plynových výbojok je vylúčené, ak je napájanie napájané z jednosmernej siete alebo ak napätie môže klesnúť o viac ako 10 % menovitého napätia. Potreba rýchleho zapnutia lámp po krátkodobej strate napätia neumožňuje použitie žiaroviek DRL. Pri teplote životné prostredie pod +5 ° С môže byť osvetlenie žiarivkami neúčinné. Pre miestne osvetlenie pri napätí 12-42 V sa používajú žiarovky. LED diódy je možné používať bez obmedzenia.
Požiadavky na osvetľovacie zariadenia. Pravidlá umelého osvetlenia.
Ekonomické: Správny výber svetelných zdrojov, osvetľovacích systémov, typu a umiestnenia svietidiel.
Spoľahlivosť: Výber typu svietidiel a spôsobu zapojenia v súlade s podmienkami prostredia v miestnosti.
Bezpečnosť: Výber siete v súlade s požiadavkami PUE. V prípade potreby použite svietidlá s neprístupnými živými časťami. Uzemňovacie zariadenie.
Dostatočná svietivosť: Výber osvetlenia podľa noriem a návrhu svetelnej inštalácie.
Zariadenie núdzového osvetlenia.
Umelé osvetlenie priestorov môže byť z dvoch systémov - všeobecného a kombinovaného. Pracovné osvetlenie by malo byť zabezpečené vo všetkých priestoroch budov, ako aj na otvorených priestranstvách určených na prácu, prechod ľudí a dopravu. Pri umelom osvetlení by sa mali používať úsporné svetelné zdroje, pričom sa uprednostňujú svetelné zdroje s najvyšším svetelným výkonom a rovnakou životnosťou.
Svetelné a elektrotechnické úlohy projektovania svetelných zariadení.
Úlohou výpočtu osvetlenia je určiť: požadované osvetlenie v dané body, počet a typ svietidiel, ako aj kontrolu kvality.
Pri navrhovaní e-mailu. časti sú rozhodnuté ďalšie otázky: výpočet emailu zaťaženie; úrovne napätia; napájacie zdroje a obvody; spoľahlivosť a plynulosť el. zásobovanie; metódy riadenia osvetlenia; výpočet ochrany a realizácia osvetľovacích sústav; e-mail prevádzková bezpečnosť; použitý email zariadení.
Princíp činnosti a konštrukcie odporových pecí. Ohrievače a elektrické zariadenia pre odporové elektrické pece.
Odporová pec je pec, v ktorej sa teplo vytvára v dôsledku prechodu prúdu cez odporové vodiče. Pozostáva z pracovnej komory vytvorenej z vrstvy žiaruvzdorných tehál, ktorá nesie výrobky a ohrievače a je izolovaná od kovového plášťa tepelne izolačnou vrstvou. Časti a mechanizmy pracujúce v komore pece, ako aj vykurovacie telesá, sú vyrobené zo žiaruvzdorných a žiaruvzdorných ocelí a iných žiaruvzdorných materiálov. V elektrických odporových peciach s prevádzkovými teplotami do 700°C sa vo veľkej miere využíva nútená cirkulácia plynov pomocou ventilátorov zabudovaných do pece alebo odvádzaných z pece spolu s ohrievačmi do elektrických ohrievačov. (priama a nepriama akcia)
Zdroje napájania zváracieho oblúka. Požiadavky na zdroje energie zváracieho oblúka. Charakteristika oblúka a prameňov.
Ako zdroj elektrického oblúka možno použiť AC zváracie transformátory, DC zváracie usmerňovače a DC zváracie generátory.
Stabilita oblúka striedavý prúd v porovnaní s jednosmerným oblúkom klesá v dôsledku prechodu striedavého prúdu cez nulu s frekvenciou 50 Hz. Elektrický oblúk sa zapáli pri napätí 60–70 V a stabilne horí pri napätí 20–30 V. Zvárací prúd závisí od hrúbky alebo priemeru dielov, ktoré sa majú zvárať a pohybuje sa v rozmedzí 10–400 A.
Zváracie transformátory majú dve vinutia - primárne, pripojené do elektrickej siete s napätím 380 alebo 220 V a sekundárne, ktoré je pripojené k zváraciemu okruhu. Vinutia sú umiestnené na magnetickom obvode.
Ako motory možno použiť jednosmerný zvárací generátor, asynchrónne elektromotory alebo spaľovacie motory. Hlavné póly s magnetizačným vinutím sú upevnené na statore. Rotor je umiestnený vo vnútri statora. V drážkach rotora je vinutie, ktorého konce sú spojené kolektorom. Spriadací rotor s vinutím sa nazýva kotva. Keď sa kotva otáča, vo vinutí sa indukuje EMF. Zvárací prúd sa z kolektora odstraňuje kefami.
Zvárací usmerňovač obsahuje transformátor a tyristorovú jednotku. Tyristory sú zostavené podľa šesťfázového obvodu s vyrovnávacím reaktorom. Usmerňovač je pripojený na sieťové napätie 380 V. Na chladenie tyristorov je použitý ventilátor s asynchrónnym hnacím motorom.
Požiadavky na elektrické zariadenia žeriavov. Vlastnosti práce žeriavov.
Na spoľahlivosť elektrických zariadení žeriavov musia byť kladené veľmi prísne požiadavky. Porucha ktoréhokoľvek prvku elektrického zariadenia vedie k zastaveniu žeriavu, čo spôsobuje prestoje a ďalšie zariadenia. Elektrické zariadenia žeriavov musia zabezpečiť spoľahlivú, bezporuchovú prevádzku žeriavových mechanizmov za akýchkoľvek teplotných a meteorologických podmienok, za prítomnosti vlhkosti a prachu, silných vibrácií, v širokom rozsahu zaťaženia. Cyklický charakter práce si vyžaduje kalkuláciu elektrického zariadenia žeriava pre ťažké prerušované režimy s počtom štartov do 500-600 za hodinu. Riadiaci obvod elektromotorov žeriavov musí vylúčiť: samospustenie elektromotorov po obnovení napätia v sieti. Samovoľnému spusteniu je zabránené nulovým blokovaním ovládačov. Spínač hlavných trolejových drôtov s napätím do 660 V musí byť uzavretého typu a navrhnutý tak, aby odpojil prevádzkový prúd všetkých žeriavov inštalovaných v jednom rozpätí. Spínač by mal byť umiestnený na prístupnom mieste a mal by odpojiť trolejové káble len jedného rozpätia
Vlastnosti prevádzky žeriavového zariadenia: kolísanie zaťaženia v širokých medziach; režim prerušovanej prevádzky pri Vysoké číslo inklúzie za hodinu; pracovné podmienky sú drsné (trasenie, vlhkosť, prašnosť a teplotné výkyvy).
Požiadavky na elektrické vybavenie výťahov.
Moderný výťah je komplexné elektronické automatizované zariadenie. Patrí k strojom zvýšené nebezpečenstvo... Preto musia byť výťahy navrhnuté, vyrobené, inštalované a uvedené do prevádzky, v súlade s požiadavkami „Pravidiel pre konštrukciu a bezpečnú prevádzku výťahov“.
Okrem všeobecných požiadaviek na spoľahlivosť a bezpečnosť práce musia výťahy spĺňať aj tieto špecifické požiadavky: a) presnosť zastavenia auta na danom poschodí; b) obmedzenie hodnôt zrýchlenia a spomalenia; v) bezhlučná prevádzka a žiadne rušenie rádiového príjmu.
Elektrické zariadenia (IP, IM, IC).
Trieda ochrany IP krytie pevné látky a kvapalina, je určená kódom, ktorý vyzerá ako IP XX, kde XX sú dve číslice, z ktorých prvá určuje stupeň mechanickej ochrany: od 0 do 6. Druhá číslica označuje stupeň odolnosti zariadenia proti vlhkosti: od 0 až 8.
Návrh elektromotorov podľa spôsobu montáže (IM).
1. číslica označuje skupinu podľa spôsobu montáže od 1 do 9, najčastejšie IM1- na pätkách a s koncovými štítmi. IM2 - pätka s dvomi koncovými štítmi a prírubami. IM3 - bez pätiek s prírubami na doskách.
2. číslica bližšie označuje 0 - normálne alebo vyvýšené nohy
3. číslica označuje smer konca hriadeľa
4. číslica označuje verziu konca hriadeľa (valcový alebo kužeľový)
Spôsob chladenia elektromotorov (IC)... Chladiaci systém môže obsahovať jeden alebo dva okruhy kruhového chladiva.
Pre každý obehový reťazec je zavedená skupina znakov. Písmeno označuje typ chladenia: A - vzduch, W - voda. 1. číslica od 0 do 9 označuje zariadenie cirkulačného okruhu. 0 - voľný obeh. Druhá číslica od 0 do 9 označuje spôsob pohybu chladiva. 0 - voľný obeh.
Svetelné vlastnosti materiálov: odraz, absorpcia, priepustnosť svetla. Metódy a vlastnosti merania veličín svetla.
Svetelný tok je viditeľná časť elektromagnetického spektra. Svetelný tok P dopadajúci na materiál prechádza radom zmien: časť Pp sa odráža od povrchu, časť Pa sa pohltí a časť Px ním prechádza.
Hlavnými charakteristikami svetelných vlastností materiálov sú koeficienty: odraz Кр, absorpcia Ка a priepustnosť Кт. Tieto koeficienty predstavujú pomer odrazeného Pp, absorbovaného Pa a prepusteného Px toku žiarenia k dopadajúcemu toku:
Cr = Rr/R; Ka = Pa/P, Kx = Px/P.
1) Vizuálna metóda (prijímač - oko). Základom metódy sú vlastnosti oka presne zaznamenať rovnosť jasu svetelných tokov.
2) Fyzické (prijímač - fotobunka). Metóda je založená na použití fotočlánkov, ktoré premieňajú absorbovanú energiu na elektrickú, chemickú a tepelnú energiu. Na meranie svetla sa používajú normy množstva svetla:
1) Primárny etalón - štátny etalón svietivosti (Kc).
2) Sekundárny etalón - má stabilné a reprodukovateľné charakteristiky, ktorých svietivosť je určená priamym porovnaním s primárnym etalónom.
3) Pracovný etalón - určený na bežné merania svetla, je pravidelne kontrolovaný sekundárnym etalónom. Tieto etalóny sa uchovávajú v metrologickom ústave.
Podľa charakteru rozloženia odrazených a prechádzajúcich svetelných tokov v priestore možno všetky telesá rozdeliť do troch skupín. Do prvej skupiny patria telesá so smerovým odrazom (zrkadlové plochy) alebo priepustné (okenné sklá), do druhej skupiny telesá s difúznym (difúznym) odrazom (sadra, krieda) alebo priepustnosťou (mliečne alebo matné sklo). Do tretej skupiny patria telesá so zmiešaným odrazom a priepustnosťou. Keď poznáte svetelné vlastnosti telies, môžete si vybrať najracionálnejší materiál na výrobu svietidiel, nástenných a stropných dekorácií.
V prírode neexistuje jediný materiál s aspoň jedným z troch koeficientov rovným 1. Najväčší difúzny odraz má čerstvo napadaný sneh (1) a chemicky čistý síran bárnatý a oxid horečnatý (0,96). Najviac zrkadlový odraz je v čistom leštenom striebre (0,92) a v špeciálne upravenom hliníku (0,95).
Hodnota priepustnosti je uvedená v referenčných knihách pre hrúbku materiálu 1 cm Medzi najpriehľadnejšie materiály patrí vysoko čistý kremeň a niektoré značky organického skla, v ktorom = 0,99 cm.
Látka s koeficientom absorpcie 1 sa nazýva „čierne teleso“.
pracovná plocha: Povrch, na ktorom sa práca priamo vykonáva.
vypočítaná pracovná plocha: Podmienená vodorovná plocha, na ktorej sa počíta priemerné osvetlenie pri navrhovaní osvetlenia.
Poznámka – okrem špeciálne prípady, vypočítaná pracovná plocha sa volí vo vzdialenosti 0,85 m od podlahy (v špeciálnych prípadoch 0,7-0,75 m)
Typickými žiaričmi tepla sú žiarovky. Najdôležitejšie vlastnosti žiarovky - svetelná účinnosť a životnosť - sú určené teplotou špirály. Keď teplota špirály stúpa, jas sa zvyšuje, ale zároveň sa znižuje životnosť. Skrátenie životnosti je dôsledkom toho, že pri vysokých teplotách dochádza k rýchlejšiemu vyparovaniu materiálu (volfrámu), z ktorého je vlákno vyrobené, v dôsledku čoho žiarovka stmavne, vlákno sa stenčuje a stenčuje. v určitom okamihu sa roztopí, po ktorom lampa zlyhá ... Svetelný výkon žiaroviek je približne 9 až 19 lm/W. Ďaleko od ideálneho svetelného výkonu (683 lm/W).
Emisné spektrum je spojité, čo zaisťuje ideálnu reprodukciu farieb. K zapáleniu dôjde okamžite.
Ryža. 2.2. Univerzálny dizajn žiarovky: 1
- banka; 2
- špirála; 3
- rukoväte (držiaky); 4
- šošovka; 5
- personál; 6
- elektródy; 7
- lopatky; 8
- činka; 9
- základňa; 10
- izolátor; 11
- spodný kontakt. Materiály: a- volfrám; b
- sklo; v- molybdén; G- nikel; d- meď; f- základný tmel; s- mosadz, oceľ; a- olovo, cín
Telo vlákna je vyrobené z volfrámového drôtu. Volfrám má vysoký bod tavenia cca 3400 °C (3600 K), je rozmerovo stály pri vysokých prevádzkových teplotách, odolný voči mechanickému namáhaniu, má vysokú ťažnosť v horúcom stave, čo umožňuje získavať z neho závity veľmi malých priemerov pretiahnutím drôtu cez kalibrovaný otvor. Vlákno sa zahreje na teplotu 2500 ... 2800 ° C.
V závislosti od typu svietidiel môžu byť vstupy jedno-, dvoj- a trojtyčové. Priechodky a držiaky sú súčasťou nôh tzv. Ide o sklenený konštrukčný celok svietidla, ktorý okrem objímok a držiakov obsahuje sklenenú tyč 5 s objektívom 4 ... Noha slúži ako podpera pre telo žiarovky a v mieste so žiarovkou 1 Utesňuje lampu.
Na zabezpečenie normálnej prevádzky rozžeraveného volfrámového vlákna je potrebné ho izolovať od vzdušného kyslíka. K tomu sa v banke vytvorí vákuum (takéto výbojky sa nazývajú vákuum) alebo sa naplní inertným plynom (argón, kryptón, xenón s rôznym obsahom dusíka alebo halogén s prídavkom určitého podielu halogénov do plniaceho plynu, napríklad jód) - plynové lampy.
Výhody: priame pripojenie na sieť, t.j. nevyžaduje pre svoju prácu ďalšie zariadenia; nízke náklady; jednoduchosť použitia; relatívne nízke počiatočné náklady na inštaláciu osvetlenia;
veľký výber dizajnových prvkov;
široký rozsah menovitého napätia a výkonu lampy; stabilita svetelného toku počas životnosti.
Nevýhody: krátka životnosť (pri univerzálnych žiarovkách je priemerná životnosť 1000 h); nízka svetelná účinnosť (20 lm / W); nehospodárnosť (viac ako 90 % elektriny sa spotrebuje na ohrev vlákna a uvoľňuje sa v forma tepla).
Halogénové žiarovky Konštrukciou a princípom činnosti sú porovnateľné so žiarovkami, ale obsahujú menšie prísady halogénov (bróm, chlór, fluór, jód) alebo ich zlúčenín v plniacich plynoch. Pomocou týchto prísad je možné v určitom teplotnom rozsahu takmer úplne eliminovať stmavnutie žiarovky (spôsobené vyparovaním atómov volfrámu vlákna). Preto sa veľkosť žiarovky v halogénových žiarovkách môže výrazne znížiť.
Konštrukčne sa nelíšia od žiaroviek, no majú vyššiu životnosť. Medzi životnosťou a svetelnou účinnosťou je priamy vzťah – čím vyššia svetelná účinnosť, tým kratšia životnosť. Životnosť halogénových žiaroviek sa zvyšuje vďaka cyklu jód-volfrám, ktorý vracia odparený volfrám späť do cievky.
Princíp činnosti halogénových žiaroviek spočíva v tvorbe prchavých zlúčenín na stene banky - halogenidov volfrámu, ktoré sa odparujú zo steny, rozkladajú sa na žhavom telese a vracajú tak do nej odparené atómy volfrámu. V dôsledku toho sa zvyšuje životnosť svietidiel. Halogénové žiarovky majú v porovnaní s klasickými žiarovkami stabilnejší svetelný tok, výrazne menšie rozmery, vyššiu teplotnú odolnosť a mechanickú pevnosť vďaka použitiu kremennej žiarovky.
Ako halogénové prísady sa používajú jód, bróm, chlór, fluór. Pokračujú práce na výbere nových prchavých chemických zlúčenín halogénov.
1.1. Žiarivá energia, žiarivý prúd, svetelný tok
1.2. Priestorová a plošná hustota svetelného toku
1.3. Jas. Svetelné vlastnosti telies
Všetky telesá s teplotou nad absolútnou nulou sú schopné vyžarovať do okolitého priestoru žiarivú energiu, ktorá sa šíri vo forme elektromagnetické vlny s rôznymi vlnovými dĺžkami. Frekvencia týchto vibrácií závisí od vlnovej dĺžky žiarenia. Vlnová dĺžka žiarenia sa chápe ako vzdialenosť, ktorú vlna prekoná počas celej periódy oscilácie:
λ = c / f, (1)
kde λ je vlnová dĺžka, m;
S- rýchlosť svetla rovná 3 × 108 m/s;
f- frekvencia elektromagnetických kmitov, Hz.
Typicky sa vlnové dĺžky žiarenia merajú v nanometroch: 1 nm = 10-9 m = 10-6 mm. Výkon žiarivej energie alebo žiarivého toku je množstvo energie vyžarovanej za jednotku času. Jednotkou merania žiarivého toku je 1 W. Zo všetkej žiarivej energie, ktorá existuje v prírode, ľudské oko vníma ako svetelný vnem len malú časť s vlnovými dĺžkami od 380 do 760 nm. Za týmito vlnovými dĺžkami je energia žiarenia pre ľudí neviditeľná. Každá vlnová dĺžka v rozsahu 380-760 nm zodpovedá určitej farbe žiarenia. Prechod z jednej farby do druhej prebieha postupne.
Časť energie žiarenia vnímaná ľudským okom ako svetelný vnem sa nazýva svetelná energia a sila jej žiarenia sa nazýva svetelný tok F. Svetelný tok, podobne ako tok žiarenia, možno merať vo wattoch. V praxi sa však ako jednotka merania svetelného toku berie lúmen (lm).
Približnú predstavu o veľkosti lúmenu poskytuje nasledujúci príklad: 15 W žiarovka s napätím 220 V má svetelný tok 105 lm.
1.2. Priestorové a povrchné
hustota svetelného toku
Svetelné zdroje, ktoré si možno predstaviť ako svetelný bod, vyžarujú svetelnú energiu rovnomerne vo všetkých smeroch. Svietidlá používané na osvetlenie miestností rozdeľujú svetelnú energiu rôznymi smermi nerovnomerne, v dôsledku čoho má rôznu hustotu. Priestorová hustota svetelnej energie sa nazýva intenzita svetla.
V prípade nerovnomerného vyžarovania svetelnej energie svetelným zdrojom svietivosť jačíselne definovaný ako pomer nekonečne malého svetelného toku dF rovnomerne rozložené v rámci nekonečne malého priestorového uhla d w s vrcholom pri zdroji svetla na hodnotu tohto priestorového uhla:
ja= dF/ d w. (2)
Pri rovnomernom rozložení svetelnej energie v rámci priestorového uhla s konečnými rozmermi je intenzita osvetlenia v smere osi uhla určená vzorcom
ja=F/ w. (3
Plný alebo priestorový uhol sa chápe ako časť priestoru ohraničená kužeľovou plochou. Priestorový uhol je definovaný ako pomer plochy časti gule S, na ktorom spočíva priestorový uhol, na druhú mocninu polomeru R gule
w = S/ R 2 . (4)
Jednotkou priestorového uhla je steradián (sr). Priestorový uhol 1 sr je priestorový uhol, ktorý vyreže na povrchu gule plochu rovnajúcu sa štvorcu polomeru danej gule:
w = S/ R 2 = R 2 / R 2 = 1 porov. (5)
Kandela (cd) sa berie ako jednotka merania svietivosti, 1 cd predstavuje svietivosť bodového zdroja, ktorý rovnomerne vyžaruje 1 lm svetelnej energie v priestorovom uhle 1 sr.
Svetelná energia padajúce na akýkoľvek povrch, osvetľuje ho. Na kvantifikáciu hustoty svetelného toku na osvetlenom povrchu sa používa koncept osvetlenia. V prípade nerovnomerného osvetlenia povrchu, osvetlenie E definovaný výrazom
E= dF/ dS, (6)
kde dF- nekonečne malá hodnota svetelného toku, rovnomerne rozložená na nekonečne malej ploche dS osvetlená plocha. Priemerné osvetlenie s nerovnomerným rozložením svetelného toku po osvetlenej ploche
Esr=F/ S. (7)
Jednotka osvetlenia sa nazýva lux (lx). Osvetlenie rovnajúce sa 1 lx nastane, ak bude rovnomerne rozložená svetelná energia o sile
1 lux = 1lm / 1m2. (osem)
Osvetlenie v ktoromkoľvek bode osvetľovanej plochy je možné určiť intenzitou svetla, pomer medzi osvetlenosťou plochy a intenzitou svetla bodového zdroja možno určiť z obr. jeden.
Nechajte svietivosť zdroja umiestneného v bode O, v smere
povrchový prvok dS rovná sa ja a. Vzdialenosť medzi zdrojom svetla a prvkom dS rovná sa l, uhol medzi normálou k povrchu dS a smer intenzity osvetlenia je označený a. Pevný uhol d w podľa (4) je určené výrazom
kde dS× cos a je plocha oblasti gule, na ktorej spočíva priestorový uhol.
Ryža. 1. Vysvetľujúca schéma na určenie osvetlenia
Svetelný tok dopadajúci na prvok dS, vyjadrujeme zo vzťahu (2)
dФ =Ja α dω = (9)
Osvetlenie prvku dS v tomto prípade to bude rovnaké
E = = (10)
tie. osvetlenie daného bodu povrchu, umiestneného pod uhlom a k dopadajúcemu svetelnému toku, je priamo úmerné intenzite svetla smerujúceho k nemu a kosínusu uhla medzi dopadajúcim lúčom a normálou k osvetlenému povrchu a je nepriamo úmerná druhej mocnine vzdialenosti osvetleného bodu od svetelného zdroja.
Ak svetlo dopadá kolmo na osvetlený povrch, potom osvetlenie môže byť definované ako
E= ja/ l 2 . (11)
1.3. Jas. Svetelné vlastnosti telies
Svetlo zo zdroja dopadajúce na povrch predmetu sa ním čiastočne odráža. Do oka pozorovateľa sa dostáva len časť svetelného toku odrazeného od povrchu predmetu, čo spôsobuje zrakový vnem. Čím viac odrazeného svetelného toku sa dostane do oka pozorovateľa, tým silnejší bude vizuálny vnem tohto objektu. Povrchy predmetov, ktoré majú rôzne farby a reflexné vlastnosti, sú pri rovnakom osvetlení vnímané okom pozorovateľa rôznymi spôsobmi.
Osvetlený objekt bude tým lepšie viditeľný, čím väčšiu intenzitu svetla bude mať odrazený tok v smere očí pozorovateľa. Podmienky videnia sú kvantitatívne charakterizované veľkosťou jasu.
Jas osvetleného povrchu ( L) v akomkoľvek smere je pomer intenzity svetla vyžarovaného povrchom v danom smere k projekčnej ploche osvetleného povrchu na rovinu kolmú na rovnaký smer.
Ryža. 2. Vysvetľujúci diagram na určenie svetlosti povrchu
Ak uvažujeme osvetlenú plochu pod uhlom a, obmedzeným normálou na túto plochu a hľadiskom (obr. 2), potom bude viditeľná časť tejto plochy, t.j. oblasť jeho priemetu na rovinu kolmú na čiaru pohľadu S α = S× cosα. Pre rovnomerne osvetlený povrch bude jas v akomkoľvek smere rovnaký
Ak sú lúče z plochého osvetleného povrchu smerované do ľudského oka kolmé na tento povrch, potom jas osvetleného povrchu je určený výrazom
L= ja/ S. (13)
Pojem jas je použiteľný nielen pre osvetlené povrchy, ale aj pre
svetelné zdroje. Jednotkou merania jasu je cd / m2. Telá, v závislosti od ich fyzikálne vlastnosti a povrchové podmienky majú schopnosť odrážať, prepúšťať a pohlcovať svetlo. Na posúdenie svetelných vlastností telies sa používajú koeficienty odrazu r, absorpcie a a priepustnosti t, ktoré ukazujú, aká časť celkovej svetelnej energie dopadajúcej na povrch sa odráža, resp.
prešiel a absorboval.
Koeficienty odrazu, absorpcie a prenosu, resp
kde F p , F α , F r - odrazené, absorbované a prenášané svetelné toky;
F podložka.- svetelný tok dopadajúci na povrch.
Dopadajúci svetelný tok Fpad... vždy sa rovná súčtu troch zložiek tokov:
a koeficienty súvisia so závislosťou
p+ α + t = 1. (16)
Podľa charakteru rozloženia odrazených a prechádzajúcich svetelných tokov v priestore možno všetky telesá rozdeliť do troch skupín. Prvá skupina zahŕňa telesá so smerovým odrazom (zrkadlové plochy) alebo priepustnosťou (okenné sklá), ktoré druhá skupina zahŕňajú telesá s difúznym (difúznym) odrazom (sadra, krieda) alebo priepustnosťou (mliečne alebo matné sklo). TO tretia skupina zahŕňa telesá so zmiešaným odrazom a priepustnosťou. Keď poznáte svetelné vlastnosti telies, môžete si vybrať
najracionálnejší materiál na výrobu svietidiel, dekorácie stien
a stropy.
V prírode neexistuje jediný materiál, pre ktorý by bol aspoň jeden z troch koeficientov 1. Čerstvo napadnutý sneh má najväčší difúzny odraz ( p≈ 1) a chemicky čistý síran bárnatý a oxid horečnatý ( p≈ 0, 96). Najzrkadlejší odraz čistého lešteného striebra ( p≈0, 92) a špeciálne upravený hliník ( p≈ 0, 95).
Hodnota priepustnosti je uvedená v referenčných knihách pre hrúbku materiálu 1 cm. Medzi najpriehľadnejšie materiály patrí vysoko čistý kremeň a niektoré značky organického skla, v ktorých p = 0, 99 cm.
Látka s koeficientom absorpcie 1 sa nazýva „čierne teleso“.
Študenti, postgraduálni študenti, mladí vedci, ktorí pri štúdiu a práci využívajú vedomostnú základňu, vám budú veľmi vďační.
Inštalácie vnútorného elektrického osvetlenia. Princíp činnosti a nevýhody svetelných zdrojov. Žiarovky, nízke a nízke žiarivky vysoký tlak, halogénové žiarovky, LED žiarovky. Údržba elektroinštalácie osvetlenia.
semestrálna práca pridaná 01.03.2013
Klasifikácia a základné parametre elektrické zdroje Sveta. Žiarovky. Nízkotlakové a vysokotlakové žiarivky. Napájacie obvody žiariviek. Základné hodnoty osvetlenia. Bezpečnostné opatrenia.
ročníková práca, pridaná 21.09.2006
Spôsob vývoja umelého osvetlenia. Návrh Angličana Delarueho prvej žiarovky (s platinovou špirálou). G. Gebel - vynálezca elektrickej žiarovky. Thomas Edison - patentoval žiarovku s uhlíkovým vláknom.
prezentácia pridaná dňa 08.12.2012
Normy na meranie intenzity svetla. Základné jednotky na meranie intenzity svetla. Priestorový uhol, svetelný tok, osvetlenie v bode na povrchu. Sekundárny jas. Hlavné ukazovatele svietivosti. Svetelná energia. Podstata fotometrického telesa.
prezentácia pridaná 26.10.2013
Zariadenie s fotometrickou hlavou. Svetelný tok a výkon svetelného zdroja. Stanovenie svietivosti, jasu. Princíp fotometrie. Porovnanie osvetlenia dvoch plôch vytvorených skúmanými svetelnými zdrojmi.
laboratórne práce, doplnené 03.07.2007
Systém elektrického osvetlenia je hromadným spotrebiteľom elektrickej energie. Možnosť použitia elektrického oblúka na svietenie. Prvé žiarovky: konštrukcie s vláknom z rôznych materiálov... Porovnanie účinnosti lampy.
prezentácia pridaná dňa 21.11.2011
Štúdium hlavných primárnych svetelných zdrojov. Typické zdroje žiarenia. Rovno slnečné svetlo... Typy žiaroviek pre všeobecné a špeciálny účel... Podstata a hlavné ukazovatele svetelnej účinnosti. Žiarenie čierneho telesa. Reflektorové lampy.
prezentácia pridaná 26.10.2013
Návrh systému kancelárskych priestorov pomocou softvérového balíka DIALux. Výpočet osvetlenia miestnosti, jeho vlastnosti. Výkon svietidiel, ich klasifikácia. Plán rozmiestnenia svietidla. Celkový svetelný tok. Špecifický pripojený výkon.
semestrálna práca pridaná dňa 24.05.2014
